DE60209317T2

DE60209317T2 - Stromversorgungssystem

Info

Publication number: DE60209317T2
Application number: DE60209317T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Yokohama-shi Mitsumoto; Kouji Hadano-shi Manabe
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: EP1328053A3; JP2003209968A; DE60209317D1; EP1328053B1; JP3610950B2; US20030133240A1; EP1328053A2; US6803749B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromversorgungssystem, das Strom mit einer hohen Spannung tiefsetzt.
Ein Mehrspannungsstromversorgungssystem mit einem Hochspannungssystem und einem Niederspannungssystem wurde kürzlich für ein Fahrzeug vorgeschlagen.
„Automotive electronics power up", IEEE SPECTRUM, Mai 2000, offenbart ein Mehrspannungsstromversorgungssystem für ein Fahrzeug. Der Artikel offenbart ein Stromversorgungssystem gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrspannungsstromversorgungssystem zum Tiefsetzen von Strom mit einer hohen Spannung bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung es zuzulassen, dass das Mehrspannungsstromversorgungssystem Strom (mit einer korrekt tiefgesetzten Spannung) einer Niederspannungslast selbst dann zuführt, wenn ein Niederspannungstransistor ausgefallen ist, so dass die Notwendigkeit für eine Niederspannungsbatterie entfällt.
Die vorliegende Erfindung stellt Stromversorgungssysteme jeweils gemäß den Hauptansprüchen 1 und 2 bereit.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stromversorgungssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst:

1) eine Hochspannungsstromversorgung zum Zuführen von Strom mit einer hohen Spannung;
2) eine Hauptstromversorgungsleitung, die mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist;
3) eine Tiefsetzschaltung, die die folgenden Vorgänge umfasst:
a) Einspeisen des Stroms mit der hohen Spannung durch die Hauptstromversorgungsleitung,
b) Tiefsetzen des so eingespeisten Stroms mit der hohen Spannung, und
c) Ausgeben eines Stroms mit einer tiefgesetzten Spannung, die tiefer ist als die hohe Spannung, wobei eine erste vorbestimmte Spannung so definiert ist, dass sie tiefer ist als die durch die Tiefsetzschaltung tiefgesetzte tiefere Spannung;
4) eine Nebenstromversorgungsleitung (auch als Nebenversorgungsleitung bezeichnet), die die Hochspannungsstromversorgung mit der Ausgangsseite der Tiefsetzschaltung verbindet;
5) einen Spannungssensor zum Erfassen der Spannung des von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen Stroms;
6) ein Nebenschaltelement, das auf der Nebenstromversorgungsleitung angeordnet ist; und
7) ein Steuergerät zum Steuern des Nebenschaltelementes,
a) wobei das Steuergerät das Nebenschaltelement ausschaltet, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung gleich oder höher als die erste vorbestimmte Spannung ist; und
b) wobei das Steuergerät das Nebenschaltelement bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung tiefer ist als die erste vorbestimmte Spannung.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stromversorgungssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst:

1) eine Hochspannungsstromversorgung zum Zuführen von Strom mit einer hohen Spannung;
2) eine Hauptstromversorgungsleitung, die mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist;
3) eine Tiefsetzschaltung, die die folgenden Vorgänge umfasst:
a) Einspeisen des Stroms mit der hohen Spannung durch die Hauptstromversorgungsleitung,
b) Tiefsetzen des so eingespeisten Stroms mit der hohen Spannung, und
c) Ausgeben eines Stroms mit einer tiefgesetzten Spannung, die tiefer ist als die hohe Spannung, wobei eine erste vorbestimmte Spannung so definiert ist, dass sie tiefer ist als die durch die Tiefsetzschaltung tiefgesetzte tiefere Spannung; wobei eine zweite vorbestimmte Spannung so definiert ist, dass sie höher ist als die durch die Tiefsetzschaltung tiefgesetzte tiefere Spannung;
4) eine Nebenstromversorgungsleitung (oder Nebenversorgungsleitung), die die Hochspannungsstromversorgung mit der Ausgangsseite der Tiefsetzschaltung verbindet;
5) einen Spannungssensor zum Erfassen der Spannung des von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen Stroms;
6) ein Hauptschaltelement, das auf der Hauptstromversorgungsleitung angeordnet ist;
7) ein Nebenschaltelement, das auf der Nebenstromversorgungsleitung angeordnet ist; und
8) ein Steuergerät zum Steuern des Hauptschaltelementes und des Nebenschaltelementes,
a) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement einschaltet, während das Steuergerät das Nebenschaltelement ausschaltet, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung beide der folgenden Bedingungen erfüllt:
i) sie ist gleich oder tiefer als die zweite vorbestimmte Spannung; und
ii) sie ist gleich oder höher als die erste vorbestimmte Spannung;
b) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung höher ist als die zweite vorbestimmte Spannung; und
c) wobei das Steuergerät das Nebenschaltelement bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung tiefer ist als die erste vorbestimmte Spannung.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stromversorgungssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst:

1) eine Hochspannungsstromversorgung zum Zuführen von Strom mit einer hohen Spannung;
2) eine Hauptstromversorgungsleitung, die mit der Hochspannungsstromversorgung verbunden ist;
3) eine Tiefsetzschaltung, die die folgenden Vorgänge umfasst:
a) Einspeisen des Stroms mit der hohen Spannung durch die Hauptstromversorgungsleitung,
b) Tiefsetzen des so eingespeisten Stroms mit der hohen Spannung, und
c) Ausgeben eines Stroms mit einer tiefgesetzten Spannung, die tiefer ist als die hohe Spannung, wobei eine erste vorbestimmte Spannung so definiert ist, dass sie tiefer ist als die durch die Tiefsetzschaltung tiefgesetzte tiefere Spannung; wobei eine zweite vorbestimmte Spannung so definiert ist, dass sie höher ist als die durch die Tiefsetzschaltung tiefgesetzte tiefere Spannung;
4) eine Nebenstromversorgungsleitung (oder Nebenversorgungsleitung), die die Hochspannungsstromversorgung mit der Ausgangsseite der Tiefsetzschaltung verbindet;
5) einen Spannungssensor zum Erfassen der Spannung des von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen Stroms;
6) ein Hauptschaltelement, das auf der Hauptstromversorgungsleitung angeordnet ist;
7) ein Nebenschaltelement, das auf der Nebenstromversorgungsleitung angeordnet ist; und
8) ein Steuergerät zum Steuern des Hauptschaltelementes und des Nebenschaltelementes,
a) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement einschaltet, während das Steuergerät das Nebenschaltelement ausschaltet, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung beide der folgenden Bedingungen erfüllt:
i) sie ist gleich oder tiefer als die zweite vorbestimmte Spannung; und
ii) sie ist gleich oder höher als die erste vorbestimmte Spannung; und
b) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement ausschaltet, während das Steuergerät das Nebenschaltelement bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
i) sie ist höher als die zweite vorbestimmte Spannung, und
ii) sie ist tiefer als die erste vorbestimmte Spannung.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hauptschaltelement auf der Hauptstromversorgungsleitung angeordnet; und
das Steuergerät steuert das Hauptschaltelement bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung ausgegebenen tieferen Spannung an, wenn die mit dem Spannungssensor erfasste Spannung höher ist als die zweite vorbestimmte Spannung.
Die übrigen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen hervor.
1 ist ein Schaltschema, das ein Mehrspannungsstromversorgungssystem gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 zeigt Einzelheiten des Inhalts eines DC-DC-Wandlers 3 und eines Stromversorgungsverteilers 10.
3 zeigt eine Kurve eines Ausgangs in dem Moment, in dem der DC-DC-Wandler 3 eine Leerlaufmodusstörung verursacht.
4 zeigt die Kurve des Ausgangs in dem Moment, in dem der DC-DC-Wandler 3 eine Kurzschlussmodusstörung verursacht.
5 zeigt ein Fließschema von Vorgängen des Steuerelementes 21 gemäß der ersten Ausgestaltung.
6 ist ein Fließschema, das zeigt, wie eine Störungsdiagnose an einem Nebentransistor 12 durchgeführt wird.
7 ist ein Schaltschema, das ein Mehrspannungsstromversorgungssystem gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 zeigt eine Kurve eines Ausgangs eines Niederspannungstransistors 15 in einer Kurzschlussmodusstörung.
9 zeigt eine Kurve des Ausgangs des Niederspannungstransistors 15 in einer Leerlaufmodusstörung.
10 zeigt ein Fließschema von Vorgängen eines Steuerelements 21A gemäß der zweiten Ausgestaltung.
Nachfolgend werden verschiedene Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt ein Schaltschema, das ein Mehrspannungsstromversorgungssystem zeigt, das mit einem Hochspannungssystem (42 V) und einem Niederspannungssystem (14 V) ausgestattet ist, gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
Eine Hochspannungsstromversorgung 1 hat ein erstes Ende (unten in 1), das geerdet ist, und ein zweites Ende (oben in 1), das mit einer Hochspannungsleitung A verbunden ist. Die Hochspannungsleitung A ist mit einem Stromversorgungsverteiler 10 verbunden. Eine erste Hochspannungslast 4A ist über eine erste Ausgangsleitung B1 mit dem Stromversorgungsverteiler 10 verbunden, während eine zweite Hochspannungslast 4B über eine zweite Ausgangsleitung B2 mit dem Stromversorgungsverteiler 10 verbunden ist. Ferner ist ein DC-DC-Wandler 3 über eine Hauptstromversorgungsleitung C und eine Nebenstromversorgungsleitung D mit dem Stromversorgungsverteiler 10 verbunden.
Der DC-DC-Wandler 3 verbindet eine erste Niederspannungslast 6A und eine zweite Niederspannungslast 6B über eine Ausgangsleitung B. Ein Spannungssensor 5 ist mit der Ausgangsleitung B auf eine solche Weise verbunden, dass ein erfasstes Signal über eine Signalleitung E, die in 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, zum Stromversorgungsverteiler 10 ausgegeben werden kann.
Gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bildet ein DC-DC-Wandler eine Tiefsetzschaltung, während der Spannungssensor 5 ein Spannungserfassungsmittel bildet.
2 zeigt Einzelheiten des Inhalts des DC-DC-Wandlers 3 und des Stromversorgungsverteilers 10.
Im Stromversorgungsverteiler 10 sind eine erste Ausgangsleitung B1 und eine zweite Ausgangsleitung B2 mit der Hochspannungsleitung A verbunden. Die erste Ausgangsleitung B1 ist mit einem ersten Lasttransistor 14A versehen, der als Stromversorgungsschalter dient, während die zweite Ausgangsleitung B2 mit einem zweiten Lasttransistor 14B ausgestattet ist, der als Stromversorgungsschalter dient.
Ein Steuerelement 21 steuert den ersten Lasttransistor 14A (d.h. schaltet ihn ein und/oder aus), um dadurch eine hohe Spannung von 42 V von der Hochspannungsstromversorgung 1 an die erste Hochspannungslast 4A anzulegen und/oder die hohe Spannung von 42 V abzutrennen. Ebenso steuert das Steuerelement 21 den zweiten Lasttransistor 14B (d.h. schaltet ihn ein und/oder aus), um dadurch eine hohe Versorgungsspannung von 42 B von der Hochspannungsstromversorgung 1 an die zweite Hochspannungslast 4B anzulegen und/oder die hohe Spannung von 42 V abzutrennen.
Ferner sind in dem Stromversorgungsverteiler 10 die Hauptstromversorgungsleitung C und die Nebenstromversorgungsleitung D mit der Hochspannungsleitung A verbunden. Die Hauptstromversorgungsleitung C ist mit einem Haupttransistor 11 versehen, der als Stromversorgungsschalter dient und mit dem Steuerelement 21 gesteuert wird, während die Nebenstromversorgungsleitung D mit einem Nebentransistor 12 versehen ist, der ebenfalls als Stromversorgungsschalter dient und mit dem Steuerelement 21 gesteuert wird.
Das Steuerelement 21 steuert den Haupttransistor 11 (d.h. schaltet ihn ein und/oder aus), um dadurch einen Strom (mit einer hohen Spannung von 42 V) von der Hochspannungsleitung A über die Hauptstromversorgungsleitung C zum ersten Eingangsanschluss 30 zu speisen und/oder davon abzutrennen. Ebenso steuert das Steuerelement 21 den Nebentransistor 12 (d.h. schaltet ihn ein und/oder aus), um dadurch den Strom (mit der hohen Spannung von 42 V) von der Hochspannungsleitung A über eine Nebenstromversorgungsleitung D zu einem zweiten Eingangsanschluss 31 zu speisen und/oder davon abzutrennen.
Gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bildet der Haupttransistor 11 ein Hauptschaltelement, während der Nebentransistor 12 ein Nebenschaltelement bildet.
Beim gewöhnlichen Betrieb erfolgt das Einspeisen und/oder Abtrennen der hohen Spannung von 42 V in den DC-DC-Wandler 3 nur über den ersten Eingangsanschluss 30, wobei der Haupttransistor 11 von dem Steuerelement 21 gesteuert wird.
Mit anderen Worten, der Nebentransistor 12 wird beim gewöhnlichen Betrieb ausgeschaltet gehalten, so dass der Nebentransistor 12 frei von der Einspeisung und/oder Abtrennung von der hohen Spannung von 42 V über den zweiten Eingangsanschluss 31 ist. Nachfolgend wird der Betrieb des Nebentransistors 12 beschrieben.
Der DC-DC-Wandler 3 hat einen Niederspannungstransistor 15 zum Tiefsetzen der hohen Spannung von 42 V auf eine tiefgesetzte Spannung 14 V. Spezieller, die hohe Spannung von 42 V vom ersten Eingangsanschluss 30 wird mit einem ersten Kondensator 19 geglättet. Dann setzt der mit einem Steuerelement 16 angesteuerte (Einschaltsteuerung) Niederspannungstransistor 15 die so geglättete hohe Spannung von 42 V auf die tiefgesetzte Spannung von 14 V tief. Die tiefgesetzte Spannung 14 V ist hierin eine vorbestimmte Spannung, die an eine erste Niederspannungslast 6A und eine zweite Niederspannungslast 6B angelegt wird.
Die so tiefgesetzte Spannung (tiefere Spannung von 14 V) wird dann mit einem zweiten Kondensator 20, einer Drosselspule 18 und einer Diode 17 geglättet und von einem Ausgangsanschluss 32 ausgegeben.
Der zweite Eingangsanschluss 31 ist zwischen einer Ausgangsseite des Niederspannungstransistors 15 und der Drosselspule 18 angeordnet.
Es ist allgemein ein Transistor bekannt, der zum Tiefsetzen einer Spannung in der folgenden Gleichung verwendet wird:

– Ausgangsspannung = Eingangsspannung·Einschaltverhältnis {= EIN-Periode/(EIN-Periode + AUS-Periode)}

Die tiefere Spannung von 14 V vom Ausgangsanschluss 32 wird über die Ausgangsleitung B an eine erste Niederspannungslast 6A und eine zweite Niederspannungslast 6B angelegt.
Auf der Ausgangsleitung B befindet sich ein Spannungssensor 5 zum Erfassen einer Ausgangsspannung vom Ausgangsanschluss 32. Das mit dem Spannungssensor 5 erfasste Signal wird über die Signalleitung E zum Steuerelement 21 übertragen. Danach kann das Steuerelement 21 auf der Basis des Signals vom Spannungssensor 5 eine Warnlampe 8 steuern. {1. ein- und ausgeschaltet (flackert); 2. ausgeschaltet; 3. eingeschaltet (leuchtet)}.
LEERLAUFMODUSSTÖRUNG VON NIEDERSPANNUNGSTRANSISTOR 15
Nachfolgend wird eine Leerlaufmodusstörung beschrieben, die an einem Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 auftreten kann.
Die Leerlaufmodusstörung kann den Niederspannungstransistor 15 ausgeschaltet halten und dadurch die Ausgangsspannung des DC-DC-Wandlers 3 auf 0 V tiefsetzen.
Nun mit Bezug auf ein Ausgangssignal vom Spannungssensor 5, das Steuerelement 21 kann die Ausgangsspannung vom DC-DC-Wandler 3 kontinuierlich überwachen.
Die an die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B angelegte Spannung hat einen zulässigen Bereich von 9 V bis 16 V. Wenn die angelegte Spannung tiefer ist als die Untergrenze von 9 V, dann stellt das Steuerelement 21 fest, dass eine Leerlaufmodusstörung am Niederspannungstransistor 15 aufgetreten ist. Ein Zeitpunkt t1 in 3 zeigt einen Zeitpunkt an, an dem die angelegte Spannung tiefer wird als die Untergrenze von 9 V.
Wenn das Auftreten von Leerlaufmodusstörungen am Niederspannungstransistor 15 festgestellt wird, dann kann das Steuerelement 21 den Nebentransistor 12 ansteuern (Einschaltsteuerung), der bisher im Ausschaltzustand war. Somit kann der angesteuerte (Einschaltsteuerung) Nebentransistor 12 den Strom (dessen hohe Spannung von 42 V von der Hochspannungsleitung A zugeführt wird) tiefsetzen und dann den so tiefgesetzten Strom über die Nebenstromversorgungsleitung D und den zweiten Eingangsanschluss 31 an den DC-DC-Wandler 3 anlegen.
Die Spannung des so eingespeisten Stroms kann dann mit einem zweiten Kondensator 20, der Diode 17 und der Drosselspule 18 geglättet und vom Ausgangsanschluss 32 ausgegeben werden. Das Einschaltverhältnis zum Ansteuern des Nebentransistors 12 wird hierin so gesteuert, dass die tiefere Spannung 14 V erhalten wird, die vom DC-DC-Wandler 3 ausgegeben wird.
Zusätzlich zur Leerlaufmodusstörung kann der Niederspannungstransistor 15 auch eine Kurzschlussmodusstörung verursachen.
KURZSCHLUSSMODUSSTÖRUNG DES NIEDERSPANNUNGSTRANSISTORS 15
Die Kurzschlussmodusstörung kann den Niederspannungstransistor 15 eingeschaltet halten und somit einen Schaltvorgang durch den Niederspannungstransistor 15 verhindern. Dadurch kann die Ausgangsspannung vom DC-DC-Wandler 3 auf die hohe Spannung von 42 V ansteigen, die die Eingangsspannung zum DC-DC-Wandler 3 ist.
Die an die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B angelegte Spannung hat einen zulässigen Bereich von 9 V bis 16 V. Wenn die angelegte Spannung höher ist als die Obergrenze von 16 V, dann stellt das Steuerelement 21 fest, dass eine Kurzschlussmodusstörung am Niederspannungstransistor 15 aufgetreten ist. Der Zeitpunkt t2 in 4 bedeutet einen Zeitpunkt, an dem die angelegte Spannung höher wird als die Obergrenze von 16 V.
Nach dem Feststellen des Auftretens einer Kurzschlussmodusstörung am Niederspannungstransistor 15 kann das Steuerelement 21 den Haupttransistor 11 ausschalten. Zusätzlich kann das Steuerelement 21, wie bei der Leerlaufmodusstörung, den Nebentransistor 12 ansteuern (Einschaltsteuerung), der sich bisher im Ausschaltzustand befand. Dadurch kann der DC-DC-Wandler 3 die tiefere Spannung von 14 V vom Ausgangsanschluss 32 ausgeben.
Durch Einschalten (Aufleuchten) der Warnlampe 8 kann das Steuerelement 21 dem Benutzer vor einer Leerlaufmodusstörung und einer Kurzschlussmodusstörung des Niederspannungstransistors 15 warnen.
FLIESSSCHEMA VON VORGÄNGEN DURCH DAS STEUERELEMENT 21
Nachfolgend wird mit Bezug auf 5 ein Fließschema von Vorgängen durch das Steuerelement 21 gemäß der ersten Ausgestaltung beschrieben.
Schritt 101: Nach dem Einschalten kann der Haupttransistor 11 die Leistung über die Hauptstromversorgungsleitung C in den DC-DC-Wandler 3 einspeisen. Im DC-DC-Wandler 3 steuert das Steuerelement 16 (Einschaltsteuerung) den Niederspannungstransistor 15 an, um dadurch den Strom (mit der tieferen Spannung von 14 V) vom Ausgangsanschluss 32 auszugeben.
Schritt 102: Das Steuerelement 21 erhält die Ausgangsspannung vom Spannungssensor 5.
Schritt 103: Das Steuerelement 21 ermittelt, ob die mit dem Spannungssensor 5 erfasste Ausgangsspannung tiefer ist als 9 V oder nicht.

1. Wenn in Schritt 103 JA, dann geht die Routine zu Schritt 104.
2. Wenn in Schritt 103 NEIN, dann geht die Routine zu Schritt 107.

Schritt 104: Das Steuerelement 21 stellt fest, dass der Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 eine Leerlaufmodusstörung verursacht hat.
Schritt 105: Das Steuerelement 21 schaltet die Warnlampe 8 ein (leuchtet auf), so dass der Benutzer vor der Leerlaufmodusstörung des Niederspannungstransistors 15 im DC-DC-Wandler 3 gewarnt wird.
Schritt 106: Das Steuerelement 21 steuert (Einschaltsteuerung) den Nebentransistor 12 so an, dass die Ausgangsspannung vom DC-DC-Wandler 3 gleich der tieferen Spannung 14 V sein kann.
Insgesamt können Schritt 103, Schritt 104, Schritt 105 und Schritt 106 sicherstellen, dass der Strom mit der niedrigeren Spannung von der ersten Niederspannungslast 6A und der zweiten Niederspannungslast 6B ausgegeben wird.
Die Routine kann die folgenden weiteren Schritte beinhalten:
Schritt 107: Das Steuerelement 21 ermittelt, ob die mit dem Spannungssensor 5 erfasste Ausgangsspannung höher ist als 16 V.

1. Wenn in Schritt 107 JA, dann geht die Routine zu Schritt 108.
2. Wenn in Schritt 107 NEIN, dann geht die Routine zu Schritt 102.

Schritt 108: Das Steuerelement 21 stellt fest, dass der Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 eine Kurzschlussmodusstörung verursacht hat.
Schritt 109: Das Steuerelement 21 schaltet den Haupttransistor 11 ab und stoppt dadurch die Einspeisung von Strom in den DC-DC-Wandler 3 durch die Hauptstromversorgungsleitung C. Die Routine geht dann zu dem nachfolgenden Schritt 105 und zu Schritt 106.
Insgesamt können Schritt 107, Schritt 108, Schritt 109, Schritt 105 und Schritt 106 den Strom (mit einer Spannung von über 16 V) an die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B anlegen und dadurch einen Bruch verhüten. Ferner kann der ansteuernde Nebentransistor 12 eine tiefere Spannung (richtige Spannung) kontinuierlich zuführen.
Gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bilden Schritt 101 bis Schritt 104 sowie Schritt 106 bis Schritt 109 ein Steuermittel, während Schritt 105 einen Warnteil bildet.
Das Mehrspannungsstromversorgungssystem, das mit dem Hochspannungssystem (42 V) und dem Niederspannungssystem (14 V) gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, hat den oben beschriebenen Aufbau. Mit dem obigen Aufbau kann der ansteuernde Nebentransistor 12 sicherstellen, dass die Ausgangsspannung an die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B selbst dann angelegt wird, wenn eine Leerlaufmodusstörung und/oder eine Kurzschlussmodusstörung des Niederspannungstransistors 15 eine Einspeisung des Stroms (mit der tieferen Spannung) zur ersten Niederspannungslast 6A und zur zweiten Niederspannungslast 6B verhindern kann.
Der obige Aufbau des Mehrspannungsstromversorgungssystems gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann somit die Notwendigkeit für die Verwendung einer Niederspannungsbatterie wie der einsparen, die für das Mehrspannungsstromversorgungssystem (gegen Störungen) verwendet wird, das in „Automotive electronics power up", IEEE SPECTRUM, Mai 2000, offenbart ist. In „Automotive electronics power up", IEEE SPECTRUM, Mai 2000, wird die Niederspannungsbatterie hauptsächlich auf den Seiten 35 bis 37 als „12-V lead-acid battery" oder „12-V battery" bezeichnet.
Infolgedessen kann das Mehrspannungsstromversorgungssystem gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung Kosten und Gewicht im Einklang mit der Niederspannungsbatterie reduzieren.
Außerdem kann ein Abschalten des Haupttransistors 11 bei einer Kurzschlussmodusstörung des Niederspannungstransistors 15 eine Einspeisung des Stroms (mit der hohen Spannung) in die erste Niederspannungslast 6A und in die zweite Niederspannungslast 6B verhüten.
Darüber hinaus kann durch Prüfen (Diagnose) auf Störungen des Nebentransistors 12 (der für den Schaltbetrieb angesteuert wird, wenn eine Störung im DC-DC-Wandler 3 vorliegt) zum richtigen Zeitpunkt, z.B. wenn das Mehrspannungsstromversorgungssystem eingeschaltet ist, die Zuverlässigkeit des Mehrspannungsstromversorgungssystems weiter verbessert werden.
STÖRUNGSDIAGNOSE AM NEBENTRANSISTOR 12
6 zeigt, wie das Steuerelement 21 die Störungsdiagnose am Nebentransistor 12 ausführt.
Schritt 201: Das Steuerelement 21 ermittelt, ob der Haupttransistor 11 ausgeschaltet ist oder nicht.

1. Wenn in Schritt 201 JA, dann geht die Routine zu Schritt 202.
2. Wenn in Schritt 201 NEIN, dann geht die Routine zu Schritt 207.

Schritt 207: Das Steuerelement 21 schaltet den Haupttransistor 11 aus. Dann geht die Routine zu Schritt 202.
Schritt 202: Das Steuerelement 21 steuert den Nebentransistor 12 (Einschaltsteuerung, z.B. bei einem Einschaltverhältnis von 33%) für den Schaltbetrieb an. Dabei wird der Nebentransistor 12 dann verwendet, wenn eine Störung im DC-DC-Wandler 3 vorliegt.
Schritt 203: Das Steuerelement 21 erhält die Ausgangsspannung vom Spannungssensor 5.
Schritt 204: Das Steuerelement 21 ermittelt, ob die mit dem Spannungssensor 5 erfasste Ausgangsspannung im Bereich von 9 V bis 16 V liegt.

1. Wenn in Schritt 204 JA, dann geht die Routine zu Schritt 205.
2. Wenn in Schritt 204 NEIN, dann geht die Routine zu Schritt 208.

Schritt 205: Das Steuerelement 21 stellt fest, dass der Nebentransistor 12 in Ordnung ist.
Schritt 206: Das Steuerelement 21 schaltet den Nebentransistor 12 aus, um den Schaltvorgang zu stoppen und dadurch die Diagnose des Nebentransistors 12 zu beenden.
Die Routine kann die folgenden weiteren Schritte beinhalten:
Schritt 208: Andererseits stellt das Steuerelement 21 fest, dass eine Störung im Nebentransistor 12 vorliegt.
Schritt 209: Das Steuerelement 21 schaltet den Nebentransistor 12 zum Stoppen des Schaltvorgangs aus.
Schritt 210: Das Steuerelement 2l überträgt das Signal zur Warnlampe 8 und schaltet dadurch die Warnlampe 8 ein (leuchtet auf), um dem Benutzer vor der Störung des Nebentransistors 12 zu warnen. Zum Warnen des Benutzers vor der Störung im Nebentransistor 12 wird die Warnlampe 8 so eingestellt, dass sie wie folgt arbeitet:

1) „Ein- und Ausschalten (Flackern)" während der Diagnose des Nebentransistors 12;
2) „Ausschalten", wenn festgestellt wurde, dass der Nebentransistor 12 in Ordnung ist;
3) „Einschalten (leuchtet auf)", wenn festgestellt wurde, dass der Nebentransistor 12 nicht in Ordnung ist.

Durch Einholen der Informationen über den Nebentransistor 12 vor dem Diagnostizieren des Nebentransistors 12 beim Einschalten des Stromversorgungssystems kann die Zuverlässigkeit des Nebentransistors 12 verbessert werden, der angesteuert wird, wenn eine Störung im DC-DC-Wandler 3 vorliegt.
7 zeigt ein Schaltschema des Mehrspannungsstromversorgungssystems, das mit dem Hochspannungssystem (42 V) und dem Niederspannungssystem (14 V) ausgestattet ist, gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
Ein Spannungssensor 5A gemäß der zweiten Ausgestaltung ist in einer Position angeordnet, die sich von der des Spannungssensors 5 (Gegenstück des Spannungssensors 5A) gemäß der ersten Ausgestaltung in 2 unterscheidet.
Es ist ein Stromversorgungsverteiler 10A vorgesehen. Wie der Stromversorgungsverteiler 10 gemäß der ersten Ausgestaltung, so ist der Stromversorgungsverteiler 10A gemäß der zweiten Ausgestaltung mit der ersten Hochspannungslast 4A und der zweiten Hochspannungslast 4B verbunden. Ferner ist der Stromversorgungsverteiler 10A über die Hauptstromversorgungsleitung C und die Nebenstromversorgungsleitung D mit dem DC-DC-Wandler 3 verbunden. Der DC-DC-Wandler 3 ist über die Ausgangsleitung B mit der ersten Niederspannungslast 6A und der zweiten Niederspannungslast 6B verbunden.
Im Stromversorgungsverteiler 10A ist der Spannungssensor 5A mit der Nebenstromversorgungsleitung D verbunden. Der Spannungssensor 5A kann die Spannungsänderung erfassen, die durch Ansteuern des Niederspannungstransistors 15 bei Einschaltsteuerung bewirkt werden kann. Das mit dem Spannungssensor 5A erfasste Signal wird über eine Signalleitung F an ein Steuerelement 21A angelegt. Anhand des Signals vom Spannungssensor 5A kann das Steuerelement 21A den Haupttransistor 11 und den Nebentransistor 12 steuern.
Ansonsten sind Aufbau und Betrieb des Mehrspannungsstromversorgungssystems gemäß der zweiten Ausgestaltung im Wesentlichen wie die des Mehrspannungsstromversorgungssystems gemäß der ersten Ausgestaltung. Daher wird auf eine Wiederholung der Beschreibung hier verzichtet.
KURZSCHLUSSMODUSSTÖRUNG DES NIEDERSPANNUNGSTRANSISTORS 15
Die am Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 verursachte Kurzschlussmodusstörung kann den Niederspannungstransistor 15 eingeschaltet halten und so einen Schaltbetrieb des Niederspannungstransistors 15 verhindern.
Damit erfasst der Spannungssensor 5A die Eingangsspannung (hohe Spannung von 42 V) des DC-DC-Wandlers 3 und zeigt keine Veränderung (konstant), wie in 8 zu sehen ist. Das erfasste Signal kann über die Signalleitung F an das Steuerelement 21A angelegt werden. Wenn die mit dem Spannungssensor 5A erfasste hohe Spannung von 42 V wenigstens für eine vorbestimmte Zeit X fortgesetzt wird, dann stellt das Steuerelement 21A fest, dass der Niederspannungstransistor 15 eine Kurzschlussmodusstörung verursacht hat.
Die vorbestimmte Zeit X kann beispielsweise wie folgt eingestellt werden:

– Kürzer als eine einzelne EIN- und AUS-Periode des Niederspannungstransistors 15 und länger als eine EIN-Periode des Niederspannungstransistors 15.

LEERLAUFMODUSSTÖRUNG DES NIEDERSPANNUNGSTRANSISTORS 15
Andererseits kann eine am Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 verursachte Leerlaufmodusstörung den Niederspannungstransistor 15 ausgeschaltet halten und somit einen Schaltbetrieb des Niederspannungstransistors 15 verhindern.
Damit erfasst der Spannungssensor 5A die Spannung von 0 V unverändert (konstant), wie in 9 zu sehen ist. Das erfasste Signal kann über die Signalleitung F an das Steuerelement 21A angelegt werden. Wenn die mit dem Spannungssensor 5A erfasste Spannung von 0 V wenigstens für eine vorbestimmte Zeit X' fortgesetzt wird, dann stellt das Steuerelement 21A fest, dass der Niederspannungstransistor 15 eine Leerlaufmodusstörung verursacht hat.
Die vorbestimmte Zeit X' kann beispielsweise wie folgt eingestellt werden:

– Kürzer als die einzelne EIN- und AUS-Periode des Niederspannungstransistors 15 und länger als eine AUS-Periode des Niederspannungstransistors 15.

FLIESSSCHEMA VON VORGÄNGEN DES STEUERELEMENTES 21A
Nachfolgend wird mit Bezug auf 10 ein Fließschema von Vorgängen des Steuerelementes 21A gemäß der zweiten Ausgestaltung beschrieben.
Schritt 301: Das Steuerelement 21A schaltet den Haupttransistor 11 ein, um dadurch den Strom (mit der hohen Spannung von 42 V) über die Hauptstromversorgungsleitung C zum DC-DC-Wandler 3 zu speisen. Durch Ansteuern des Niederspannungstransistors 15 kann die hohe Spannung von 42 V des so eingespeisten Stroms auf die tiefere Spannung von 14 V tiefgesetzt werden.
Schritt 302: Das Steuerelement 21A erhält die Spannung vom Spannungssensor 5A.
Schritt 303: Das Steuerelement 21A ermittelt, ob die hohe Spannung von 42 V wenigstens für eine vorbestimmte Zeit X fortgesetzt wird oder nicht.
Wenn in Schritt 303 JA, dann geht die Routine zu Schritt 304.
Wenn in Schritt 303 NEIN, dann geht die Routine zu Schritt 308.
Schritt 304: Das Steuerelement 21A stellt fest, dass der Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 die Kurzschlussmodusstörung verursacht hat.
Schritt 305: Das Steuerelement 21A schaltet den Haupttransistor 11 aus und stoppt somit die Einspeisung des Stroms in den DC-DC-Wandler 3.
Schritt 306: Das Steuerelement 21A schaltet die Warnlampe 8 ein (leuchtet auf) und warnt den Benutzer vor der Kurzschlussmodusstörung des Niederspannungstransistors 15.
Schritt 307: Das Steuerelement 21A steuert (Einschaltsteuerung) den Nebentransistor 12 so an, dass die Ausgangsspannung sicher an die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B angelegt werden kann.
Die Routine kann die folgenden weiteren Schritte beinhalten:
Schritt 308: Das Steuerelement 21A stellt fest, ob die Spannung von 0 V wenigstens für die vorbestimmte Zeit X' fortgesetzt wird.
Wenn in Schritt 308 JA, dann geht die Routine zu Schritt 309.
Wenn in Schritt 308 NEIN, dann geht die Routine zu Schritt 302.
Schritt 309: Das Steuerelement 21A stellt fest, dass der Niederspannungstransistor 15 im DC-DC-Wandler 3 die Leerlaufmodusstörung verursacht hat. Dann geht die Routine zum nachfolgenden Schritt 306 und zu Schritt 307.
Die obigen Vorgänge im Steuerelement 21A können wie folgt zusammengefasst werden:

– Durch Erfassen der Änderung der Spannung (die an den Niederspannungstransistor 15 angelegt wird) über die Nebenstromversorgungsleitung D kann das Steuerelement 21A die Kurzschlussmodusstörung und/oder die Leerlaufmodusstörung feststellen, die am Niederspannungstransistor 15 verursacht werden kann.

Die obigen Konstruktionen des Mehrspannungsstromversorgungssystems gemäß der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die folgenden Auswirkungen mit sich bringen:

– Selbst dann, wenn der Niederspannungstransistor 15 die Kurzschlussmodusstörung und/oder die Leerlaufmodusstörung verursachen kann, die für einen Stopp der Stromversorgung zur ersten Niederspannungslast 6A und zur zweiten Niederspannungslast 6B verantwortlich sind, kann, indem zugelassen wird, dass der Nebentransistor 12 den DC-DC-Wandler 3 mit Strom versorgt, der Strom (mit der tieferen Spannung) sicher zur ersten Niederspannungslast 6A und zur zweiten Niederspannungslast 6B gespeist werden.

Ferner kann das folgende Merkmal des Mehrstromversorgungssystems gemäß der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zum Verkürzen der Signalleitung F zwischen dem Spannungssensor 5A und dem Steuerelement 21A beitragen:

– Die Leerlaufmodusstörung und/oder die Kurzschlussmodusstörung des Niederspannungstransistors 15 wird auf der Basis einer Schaltwellenform (der Spannung) ermittelt, die dann erhalten wird, wenn der Niederspannungstransistor 15 angesteuert wird. Ferner ist der die Spannung erfassende Spannungssensor 5A im Stromversorgungsverteiler 10A integriert.

Die vorliegende Erfindung wurde zwar oben mit Bezug auf bestimmte Ausgestaltungen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausgestaltungen begrenzt. Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausgestaltungen werden für die Fachperson im Hinblick auf die obigen Lehren offensichtlich sein.
Gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Kurzschlussmodusstörung am Niederspannungstransistor 15 verursacht wird, der Nebentransistor 12 in Einschaltsteuerung zum Einspeisen des Stroms {mit der tieferen Spannung} zur ersten Niederspannungslast 6A und zur zweiten Niederspannungslast 6B angesteuert. Die vorliegende Erfindung ist darauf jedoch nicht begrenzt. Der Haupttransistor 11 kann den Nebentransistor 12 für die Ansteuerung bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen der hohen Spannung von der Hochspannungsstromversorgung 1 ersetzen, so dass die tiefere Spannung an die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B ausgegeben werden kann.
Ferner ist gemäß der ersten Ausgestaltung und der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Zahl der Hochspannungslasten zwei. Spezifischer, die erste Hochspannungslast 4A und die zweite Hochspannungslast 4B gemäß der ersten Ausgestaltung sind mit dem Stromversorgungsverteiler 10 verbunden, während die erste Hochspannungslast 4A und die zweite Hochspannungslast 4B gemäß der zweiten Ausgestaltung mit dem Stromversorgungsverteiler 10A verbunden sind. Die Zahl der Hochspannungslasten ist jedoch nicht auf zwei begrenzt. Die Zahl der Hochspannungslasten kann für jeden Fall gesondert bestimmt werden.
Im Hinblick auf die Anzahl, kann dasselbe für die erste Niederspannungslast 6A und die zweite Niederspannungslast 6B gelten, die mit dem DC-DC-Wandler 3 verbunden sind. Mit anderen Worten, die Zahl der Niederspannungslasten kann für jeden Fall gesondert bestimmt werden.
Außerdem kann der als Schaltelement verwendete Transistor durch andere Bauelemente ersetzt werden.
Darüber hinaus ist das Verfahren zum Diagnostizieren des Nebentransistors 12 nicht auf das in 6 gezeigte begrenzt. Die folgende Methode kann stattdessen angewendet werden:

– Ansteuern (Einschaltsteuerung: Ablenkung beispielsweise von 25% auf 40% erhöht) des Nebentransistors 12 mit abgeschaltetem Haupttransistor 11 und Ermitteln, ob die vom DC-DC-Wandler 3 ausgegebene Ablenkspannung beispielsweise von 9 V auf 16 V erhöht wurde.

Claims

Stromversorgungssystem, das Folgendes umfasst: eine Hochspannungsstromversorgung (1) zum Zuführen von Strom mit einer hohen Spannung; eine Hauptstromversorgungsleitung (C), die mit der Hochspannungsstromversorgung (1) verbunden ist; und eine Tiefsetzschaltung (3), die die folgenden Vorgänge umfasst: Einspeisen des Stroms mit der hohen Spannung durch die Hauptstromversorgungsleitung (C), und Tiefsetzen des so eingespeisten Stroms mit der hohen Spannung; dadurch gekennzeichnet, dass das System Folgendes umfasst: eine Nebenversorgungsleitung (D), die die Hochspannungsstromversorgung (1) mit der Ausgangsseite der Tiefsetzschaltung (3) verbindet; ein Nebenschaltelement (12), das auf der Nebenversorgungsleitung (D) angeordnet ist; einen Spannungssensor (5) zum Erfassen der Spannung des von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegebenen Stroms, wobei sich der Spannungssensor am Ausgang der Tiefsetzschaltung befindet; und ein Steuergerät (21, [S101–S104, S106–S109]) zum Steuern des Nebenschaltelementes (12).
Stromversorgungssystem, das Folgendes umfasst: eine Hochspannungsstromversorgung (1) zum Zuführen von Strom mit einer hohen Spannung; eine Hauptstromversorgungsleitung (C), die mit der Hochspannungsstromversorgung (1) verbunden ist; eine Tiefsetzschaltung (3), die die folgenden Vorgänge umfasst: Einspeisen des Stroms mit der hohen Spannung durch die Hauptstromversorgungsleitung (C), und Tiefsetzen des so eingespeisten Stroms mit der hohen Spannung; dadurch gekennzeichnet, dass das System Folgendes umfasst: eine Nebenversorgungsleitung (D), die die Hochspannungsstromversorgung (1) mit der Ausgangsseite der Tiefsetzschaltung (3) verbindet; ein Nebenschaltelement (12), das auf der Nebenversorgungsleitung (D) angeordnet ist; einen Spannungssensor (5A) zum Erfassen der Spannung des von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegebenen Stroms, wobei sich der Spannungssensor auf der Nebenstromversorgungsleitung (D) befindet; und ein Steuergerät (21A, [S101–S104, S106–S109]) zum Steuern des Nebenschaltelementes (12).
Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: das Steuergerät (21; 21A) das Nebenschaltelement (12) abschaltet, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung gleich oder höher als eine vorbestimmte Spannung ist, die tiefer als die von der Tiefsetzschaltung (3) tiefgesetzte tiefere Spannung definiert ist; und das Steuergerät (21; 21A) das Nebenschaltelement (12) bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der tieferen Spannung ansteuert, die von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegeben wird, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung tiefer ist als die erste vorbestimmte Spannung.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: ein Hauptschaltelement (11) auf der Hauptstromversorgungsleitung (C) angeordnet ist; und das Steuergerät (21; 21A) das Hauptschaltelement (11) und das Nebenschaltelement (12) steuert, a) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement (11) einschaltet, während das Steuergerät das Nebenschaltelement (12) abschaltet, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung die beiden folgenden Bedingungen erfüllt: i) sie ist gleich oder höher als eine erste vorbestimmte Spannung, die tiefer als die von der Tiefsetzschaltung (3) tiefgesetzte tiefere Spannung definiert ist, und ii) sie ist gleich oder tiefer als eine zweite vorbestimmte Spannung, die höher als die von der Tiefsetzschaltung (3) tiefgesetzte tiefere Spannung ist; b) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement (11) bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung höher ist als die zweite vorbestimmte Spannung; und c) wobei das Steuergerät das Nebenschaltelement (12) bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung tiefer ist als die erste vorbestimmte Spannung.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: ein Hauptschaltelement (11) auf der Hauptstromversorgungsleitung (C) angeordnet ist; und das Steuergerät (21; 21A) das Hauptschaltelement (11) und das Nebenschaltelement (12) steuert, a) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement (11) einschaltet, während das Steuergerät das Nebenschaltelement (12) ausschaltet, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung die beiden folgenden Bedingungen erfüllt; i) sie ist gleich oder höher als eine erste vorbestimmte Spannung, die tiefer als die von der Tiefsetzschaltung (3) tiefgesetzte tiefere Spannung definiert ist, und ii) sie ist gleich oder höher als eine zweite vorbestimmte Spannung, die höher als die von der Tiefsetzschaltung (3) tiefgesetzte tiefere Spannung definiert ist; und b) wobei das Steuergerät das Hauptschaltelement (11) abschaltet, während das Steuergerät das Nebenschaltelement (12) bei der Einschaltsteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung in einem Zustand ist, der wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt: i) sie ist höher als die zweite vorbestimmte Spannung, und ii) sie ist tiefer als die erste vorbestimmte Spannung.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: ein Hauptschaltelement (11) auf der Hauptstromversorgungsleitung (C) angeordnet ist; und das Steuergerät (21; 21A) das Hauptschaltelement (11) bei der Betriebssteuerung zum Tiefsetzen des Stroms mit der hohen Spannung auf den Strom mit der von der Tiefsetzschaltung (3) ausgegebenen tieferen Spannung ansteuert, wenn die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung höher ist als eine zweite vorbestimmte Spannung, die höher als die von der Tiefsetzschaltung (3) tiefgesetzte tiefere Spannung definiert ist.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Stromversorgung einen Warnteil (8, S105, S210, S306) beinhaltet, um einen Benutzer zu warnen, und das Steuergerät (21; 21A) ein Signal durch Bezugnahme auf die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung ausgibt, um dadurch den Benutzer zu warnen.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem: das Stromversorgungssystem einen Warnteil (8, S105, S210, S306) beinhaltet, um einen Benutzer zu warnen, das Steuergerät (21; 21A) das Nebenschaltelement (12) mit einer vorbestimmten Einschaltdauer ansteuert und eine Störungsdiagnose an dem Nebenschaltelement (12) durch Bezugnahme auf die mit dem Spannungssensor (5; 5A) erfasste Spannung durchführt, und wenn die Diagnose ergibt, dass das Nebenschaltelement (12) die Störung hat, das Steuergerät (21; 21A) ein Signal an den Warnteil (8; S105, S210, S306) ausgibt, um den Benutzer dadurch zu warnen.
Stromversorgungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Diagnose des Nebenschaltelementes (12) durchgeführt wird, wenn das Stromversorgungssystem eingeschaltet wird,
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5 in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei: die Tiefsetzschaltung (3) ein Schaltelement (15) beinhaltet, das bei der Einschaltsteuerung so angesteuert wird, dass es den Strom mit der hohen Spannung auf den Strom mit der tieferen Spannung ändert, die Nebenstromversorgungsleitung (3) mit einem Ausgangsende des Schaltelementes (15) der Tiefsetzschaltung (3) verbunden ist, der Spannungssensor (5A) Verbindung mit der Nebenstromversorgungsleitung (D) hat, und das Steuergerät (21A) das Hauptschaltelement (11) und das Nebenschaltelement (12) durch Bezugnahme auf eine Spannung der Nebenstromleitung (D) steuert, die mit dem Spannungssensor (5A) erfasst wird, der mit der Nebenstromversorgungsleitung (D) verbunden ist.
Stromversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Tiefsetzschaltung (3) ein DC-DC-Konverter ist.